Page 20 - 《精细化工》2023年第11期

·2332· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

目前，制备的 MnO 2 基电极材料仍存在 CO 2 RR 尤其是苯甲醇（BzOH）氧化制备苯甲醛（BzH）。
法拉第效率偏低的问题，后续可探索更多的元素 SU 等 [98] 对比研究了不同价态锰氧化物（MnO、
掺杂和构建特殊结构等方式来提高 MnO 2 基电极 MnO 2 、Mn 2 O 3 、Mn 3 O 4 ），发现 MnO 2 具有最佳的
材料的导电性，降低反应能垒，提升其 CO 2 RR 催 BzOH 氧化性能。相较于单一的 MnO 2 ，MnO 2 基复
化性能，获得更高的法拉第效率。此外，利用金 合材料表现出更优异的催化性能。在空气气氛中，
属纳米颗粒（如 Pt、Ir、Ag 等）的尺寸效应，可调 MnO 2 @MnFe 2 O 4 能将 BzOH 高效氧化成 BzH，且选
控 MnO 2 基电极的表面电子结构，增强纳米颗粒与 择性为 100% [99] 。HU 等 [100] 通过原位生长法将氧化
MnO 2 间的协同作用，从而加速中间体的吸/脱附并 石墨烯（GO）和 MnO 2 进行复合，得到具有高效
降低反应能垒，以提升 MnO 2 基电极的 CO 2 RR 催化 AOR 活性的 MnO 2 /GO 电极（图 10A）。分析发现，
性能。 与纯 GO 和纯 MnO 2 相比，MnO 2 /GO 复合电极材料
4.6 醇氧化反应（AOR） 中组元间的强相互作用有利于提升电极的催化稳定
AOR 可将反应物中的醇羟基氧化成醛、酸等羧 性（图 10B）。在空气气氛中，当 MnO 2 /GO 质量比
基化合物，对精细化学品的生产至关重要 [97] 。由于 为 10∶100 时，MnO 2 /GO 复合电极的催化活性最佳，
醇氧化的选择性和转化率较低，其经济效益和环境 BzOH 氧化为 BzH 的转化率接近 100%，且选择性
效益较差，亟需开发出高效的催化材料来提高其选 为 98.1%。该电极循环使用 6 次后，其催化选择性
择性。MnO 2 基催化材料在 AOR 领域已有诸多报道， 无明显变化，如图 10C、D 所示。

图 10 MnO 2 /GO 电极合成示意图（A）；不同 MnO 2 /GO 电极的 FTIR 谱图（B），曲线 a~e 分别代表 MnO 2 /GO 质量比
为 0∶100、10∶100、30∶100、50∶100、100∶0；反应时间对 BzOH 转化率和 BzH 选择性的影响〔MnO 2 /GO
(10∶100)〕（C）；MnO 2 /GO (10∶100)的可循环利用性（D） [100]
Fig. 10 Schematic diagram of MnO 2 /GO electrode synthesis (A); FTIR spectra of different MnO 2 /GO electrodes, a~e represent
the MnO 2 /GO with a mass ratio of 0∶100, 10∶100, 30∶100, 50∶100, 100∶0, respectively (B); Effect of reaction time
on BzOH conversion rate and BzH selectivity [MnO 2 /GO (10∶100)] (C); Recyclability of MnO 2 /GO (10∶100) (D) [100]

MnO 2 基催化电极可将 BzOH 高效、选择性氧化 工程、表面特性等）制备高性能 MnO 2 基电极材料，
为 BzH，但对于其他醇类，如乙醇、乙二醇、丙醇 降低 AOR 活化能并提高产物的选择性。此外，需借
和甘油等，仍存在产物选择性差、转化率低等问题。 助原位 FTIR、Raman 等表征方法，分析反应物和产
后续可结合多种性能调控策略（如元素掺杂、形貌 物特征官能团在 AOR 过程中的变化规律，揭示 AOR